TP3P : Etude de la réfraction et de la réflexion

1. La paille est-elle cassée ?
Dans un grand bécher blanc en plastique contenant de l’eau, on observe une paille en vue de dessus.
Que constatez-vous ?
2. Expérience d’Archimède
C'est d'Archimède (287-212) que nous tenons probablement la première description expérimentale de la réfraction:
"Si tu poses un objet au fond d'un vase et si tu t'éloignes du vase jusqu'à ce que l'objet ne se voie plus, tu le verras réapparaître à cette distance dès que tu rempliras le vase d'eau"
Placer une pièce de monnaie au fond d'un grand bécher en plastique blanc. Observer la pièce puis reculez-vous de manière à vous placez à la limite de visibilité de cette pièce (on ne voit plus la pièce).
Ajouter de l'eau dans le bécher.
Archimède a-t-il raison?
Parmi les schémas suivants, choisir un schéma juste permettant d’expliquer le phénomène précédent, c'est-à-dire le trajet des rayons lumineux.

3. Les lois de DESCARTES 1. Observer la réflexion des rayons lumineux sur le plexiglas 2. La réfraction.
Placer l’hémicylindre de Plexiglas, au centre du disque gradué, comme sur le schéma ci-contre.
Choisir un angle d'incidence et mesurer l'angle du rayon réfracté. La mesure des angles se fait toujours par rapport à la normale à la surface de séparation des deux milieux.
Remplir le tableau suivant.

angle d'incidence en degré |0 |10 |20 |30 |40 |50 |60 |65 |70 |75 |80 | |Angle de réfraction en degré | | | | | | | | | | | | |Attention ! Vérifier que le faisceau incident passe bien par le centre du disque gradué. 3. Pour chaque angle d'incidence i1, relever l'angle de réfraction r et remplir un tableau avec i1, r, sini1 et sin r pour les valeurs du tableau.. 4. En utilisant le tableur EXCEL, tracer i1 en fonction de r et sin i1 en fonction de sin r. (les angles seront transformés en radian). 5. Que remarque-t-on ?

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Rayon réfléchi

Rayon incident

i

r

Rayon réfracté